研究人員提供了第一個有關(guān)驅(qū)動腫瘤形成的突變過程的綜合綱要。這些突變過程解釋了30種最常見癌癥類型的大部分突變。這一關(guān)于癌癥形成的新認(rèn)識可能有助于治療和預(yù)防廣泛的癌癥。相關(guān)研究論文發(fā)表在8月14日的《自然》(Nature)雜志上。

每個突變過程都在它導(dǎo)致的癌癥基因組上留下了一種特定的突變模式，即標(biāo)記。通過研究7,042個罹患最常見癌癥的患者的基因組，研究小組揭示出了20多個DNA突變過程的標(biāo)記。他們還確定了造成許多標(biāo)記的潛在生物學(xué)過程。

所有的癌癥都是由人一生中身體細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的DNA突變所引起。盡管我們知道煙草煙霧中的化學(xué)物質(zhì)可引起肺細(xì)胞突變導(dǎo)致肺癌，紫外線可引起皮膚細(xì)胞突變導(dǎo)致皮膚癌，對于引起突變導(dǎo)致大多數(shù)癌癥形成的生物學(xué)過程卻了解甚少。

論文的第一作者、Wellcome Trust Sanger 研究所Ludmil Alexandrov 說：“我們確定了可解釋患者癌癥遺傳進(jìn)展和歷史的大多數(shù)突變標(biāo)記。現(xiàn)在我們開始了解隨時間推移而發(fā)生，并在癌癥基因組上留下這些殘留突變標(biāo)記的復(fù)雜生物學(xué)過程。”

所有的癌癥都具有兩個或以上的標(biāo)記，反映出在癌癥形成過程中有各種過程協(xié)同起作用。但不同癌癥的突變過程數(shù)量有所差異。例如，有2個突變過程構(gòu)成了卵巢癌形成的基礎(chǔ)，而肝癌形成則有6個突變過程。一些突變標(biāo)記存在于多個癌癥類型中，而另一些則局限于一種癌癥類型。在30種癌癥類型中，有25種具有年齡相關(guān)突變過程造成的標(biāo)記。由乳腺癌易感基因BRCA1和BRCA2突變引起DNA修復(fù)缺陷所造成的另一種標(biāo)記，被發(fā)現(xiàn)存在于乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌中。

Wellcome Trust Sanger 研究所的Serena Nik-Zainal 博士說：“通過詳細(xì)的分析，我們開始利用深藏于癌癥DNA中的海量信息，幫助我們了解癌癥發(fā)生的機制和原因。我們繪制出的引起人類大多數(shù)癌癥的事件圖，為發(fā)現(xiàn)驅(qū)動癌癥形成的過程邁出了重要的一步。”

研究小組發(fā)現(xiàn)一個已知能“編輯”（突變）DNA的酶家族 ，與超過一半的癌癥類型有關(guān)。這些稱作為APOBECs的酶可響應(yīng)病毒感染而激活。生成的標(biāo)記有可能是這些酶發(fā)揮作用保護細(xì)胞抵御病毒而對人類基因組造成的間接損害。

最近，該研究小組揭示了乳腺癌中一種顯著的突變模式，其導(dǎo)致了基因組的一些小區(qū)域充滿了突變。現(xiàn)在他們證實這一稱作為“kataegis”（希臘語中“雷雨”的意思）的過程存在于大多數(shù)的癌癥中，研究人員推測kataegis發(fā)生還與APOBEC酶激活相關(guān)。

論文的主要作者、Wellcome Trust Sanger研究所主任Sir Mike Stratton教授說：“我們揭示出了導(dǎo)致大多數(shù)癌癥形成的各種突變過程在癌癥基因組中的遺蹤。這一突變標(biāo)記綱要，及由此獲得的有關(guān)潛在突變過程的認(rèn)識，對于了解癌癥形成及潛在應(yīng)用于疾病預(yù)防和治療具有深遠(yuǎn)的影響。”